旱地苹果园肥水膜一体化技术研究

安贵阳，房燕，王荣莉

（西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712100）

旱地苹果园肥水膜一体化技术研究

安贵阳，房燕，王荣莉

（西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712100）

以苹果（信浓红）为试验材料，研究旱地苹果园肥水膜一体化对土壤速效养分及苹果生长、产量、内在品质的影响。结果表明，和传统肥水管理模式比较，肥水膜一体化能提高叶片质量，促进新梢生长，新梢生长量与对照相比增加31.37%，单果重增加15.74%，产量增加24.64%，可溶性固形物含量比对照增加20.18%。综合分析表明，肥水膜一体化是旱地果园简单易行的肥水高效利用模式。

旱地；苹果；肥水膜一体化

苹果（Malus pumila）产业已成为西北黄土高原区域特色经济支柱之一[1]。该地区光照充足，温差大，肥水条件较差，80%果园属雨养果园，根系常处于逆境条件下，水肥胁迫已成为该地区苹果优质丰产的主要限制因子[2]。山东、甘肃等地研究的穴贮肥水、起垄覆膜技术能明显提供肥水利用率[3-7]，但是存在费工费时问题。本研究通过集成几种肥水高效利用模式，开展“肥水膜一体化”效果试验，以期提出一种生产上简单易行的旱地苹果园肥水高效利用模式。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区位于西北农林科技大学延安市洛川苹果试验站，地处北纬35°48′，东经109°29′，平均海拔1 072 m，年降水量620 mm，年均气温9.2℃，日照2 525 h，日照率达58%。土壤质地为黑垆土，有机质为9.21 g·kg-1，全氮0.71 g·kg-1，全磷0.77 g·kg-1，全钾1.16 g·kg-1，速效氮39.76 mg·kg-1，速效磷9.91 mg·kg-1，速效钾99.71 mg·kg-1。

1.2 试验设计

信浓红苹果是日本长野县果树试验场用津轻×百斯特·贝拉杂交育成[8]。选取1年生乔化小冠疏层型的信浓红苹果树，株行距3 m×4 m，设置“肥水膜一体化”与常规施肥（对照）两个处理，选择树势一致的5棵树为1个处理小区，重复3次，各处理其他田间管理措施一致。

“肥水膜”一体化：春季3月下旬，在苹果树树体萌芽前，开沟施肥后，施肥沟内每株果树浇水0.1 m3，回填到低于地面5 cm左右，施肥沟上覆盖黑色地膜宽度1.2 m，形成中间低两边略高，地膜上分段挡土、扎眼，以利收集降水并促进下渗。

常规施肥（对照）：开沟施肥，不浇水。

在树冠投影外围树的两侧各开宽40 cm、深20 cm的通沟，各处理施肥量一样，每株施掺混肥料（N18-P15-K17）500 g，磷酸一铵1 000 g，羊粪20kg。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 土壤养分的分析

用碱解扩散法测定碱解氮；用碳酸氢钠提取法测定速效磷，紫外分光光度计测定；速效钾用火焰光度计测定，用乙酸铵提取法测定速效钾。

1.3.2 树体结构分析

每年7月下旬到8月上旬，每株树随机选择树冠外围枝30个，用卷尺测量苹果新梢生长量，计算外围枝的平均长度。采新梢中部第4到第5片叶，测定百叶干重、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量。

1.3.3 果实产量和品质的分析

于果实采收期，每个处理调查5株健康、无病虫害果树的挂果数，根据单果重估算单株产量和每hm2的产量。每株树随机取10个果实，带回实验室进行果实品质分析。电子天平（感量为0.1 g）测单果重；GY-1型果实硬度计测果实硬度；WYT-4型糖量计测可溶性固形物含量；NaOH滴定法测可滴定酸；蒽酮比色法测定果实可溶性糖含量。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel制表，使用SPSS17.0统计软件中的Duncan多重比较法比较数据差异显著性，各图表中的数据均为平均值。

2 结果与分析

2.1 肥水膜一体化对土壤速效养分的影响

土壤中的氮磷钾是果树生长和产量的基础。土壤速效磷是能直接为作物吸收利用的无机磷或小分子的有机磷组分，是土壤磷库中对作物最为有效的成分之一。也是表征土壤供磷能力、确定磷肥用量和农田磷环境风险的重要指标[9]。

由表1可知，果园采用肥水膜一体化处理后，多重比较结果显示，不同土壤深度的碱解氮、速效磷、速效钾含量变化有所差异，而同一土壤深度中，肥水膜一体化与对照相比，差异显著（P＜0.05）。0～20 cm土层中碱解氮的含量，肥水膜一体化比对照增加17.88%。肥水膜一体化对土壤中速效磷、速效钾的增效作用也很显著。速效钾是影响果实品质的重要因素，很大程度上决定风味的优劣。0～20 cm土壤速效养分的含量显著大于20～40 cm。0～60 cm土层土壤速效养分值均较对照有不同程度的提高，一定程度上能改善果树的生长状况。

2.2 肥水膜一体化对苹果的叶片色素、百叶干重及新梢生长量的影响

由表2可知，肥水膜一体化处理的百叶重与对照有显著差异，与对照相比，增加26.81%。叶绿素a和叶绿素b是叶绿体内的光合色素，叶绿素与光合速率之间呈密切的正相关。二者叶绿素含量无明显差异，与对照相比，肥水膜一体化处理的叶绿素a含量增加。肥水膜一体化处理可使根系处在肥水较稳定的条件下，便于集中充分吸收，有利于生长发育，新梢生长量比对照增加31.37%。

2.3 肥水膜一体化对苹果产量和内在品质的影响

不同的水肥管理方式对果实内在品质和产量可产生重要影响，产量和内在品质是衡量水肥利用模式好坏的最主要的指标之一。肥水膜一体化单果重增加明显，而且单株产量比对照增加24.64%。说明覆膜能提高果实的质量。由表3可知，肥水膜一体化明显改善果实内在品质。在果实硬度上表现为上升趋势，肥水膜一体化硬度比对照增加25.75%，说明肥水膜一体化处理在一定程度上延长果实的货架期。该处理的可溶性糖含量、可溶性固形物含量和维生素C含量比对照处理分别增加31.33%、20.18%、10.0%。果实可滴定酸含量与对照差异显著，但是对维生素C的影响无显著差异。

表1 土层中碱解氮、速效磷、速效钾的含量Table 1 Content of hydrolytic N,available P and available K in soil layer()

表1 土层中碱解氮、速效磷、速效钾的含量Table 1 Content of hydrolytic N,available P and available K in soil layer()

注：不同小写字母表示5%水平差异显著。下同。Note:Different small letters indicate significant difference at 0.05 level.The same as below.

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表2 不同处理下苹果的生长状况Table 2 Apple growth status under different treatments±SE)

表2 不同处理下苹果的生长状况Table 2 Apple growth status under different treatments±SE)

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表3 不同处理对苹果产量和内在品质的影响Table 3 Effect of different treatments on apple yield and internal quality±SE)

表3 不同处理对苹果产量和内在品质的影响Table 3 Effect of different treatments on apple yield and internal quality±SE)

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2.4 肥水膜一体化的产投比

肥水膜一体化是施肥、浇水后用地膜覆盖施肥、浇水区域，增加的投入包括灌溉、地膜及地膜铺设的费用，而常规开沟施肥增加的投入包括松土、除草等费用。地膜覆盖能抑制大部分杂草，可节省除草费用80%～90%[10-11]。就本试验地的投入来说，小区面积为60 m2，小区使用1捆地膜，每捆地膜单价是48元，地膜铺设花费的劳动力是100元，当地水价是0.04元·m-3，灌溉成本是3.06元·m-3。总体来说，肥水膜一体化的成本大约是150元，而对照处理中，除草每次80元，松土每次120元，总成本为每次200元。

在产出方面，肥水一体化单株产量比对照增加24.64%，据调查，肥水膜一体化着色率＞80%果实所占的比例达到83.33%，而对照占76.29%，肥水膜一体化果实横径＞75 mm所占的比例为85.9%，对照的比例是72.8%。2012年在陕西省延安市果实横径＞75 mm的苹果批发价格为6.40元·kg-1，肥水膜一体化的平均株产是44.2 kg，横径＞75 mm所占的比例是85.9%，小区的收入为1 214.97元。对照的收入为824.68元。

3 讨论与结论

3.1 肥水膜一体化处理对土壤速效养分的影响

速效氮、速效磷及速效钾是植物所需营养的直接来源[12]。肥水膜结合模式能增加土壤中速效养分含量，直接改善果树生长状况，有利于果树对营养元素吸收。本试验与李会科等在苹果园试验结果一致[13-14]，Pande等试验结果表明，所有的覆盖处理的土壤营养都高于清耕[10]。

3.2 肥水膜一体化对苹果的叶片色素、百叶干重及新梢生长量的影响

树盘覆盖会增加树体生长量，增强树势[15]。Hipps等对苹果园进行覆盖处理，并连续观察8年发现，聚乙烯塑膜覆盖使树体生长量较清耕处理高[16]。Singh等研究认为，覆膜对12年生的红元帅苹果新梢生长长度比对照长[17]。评价树体养分状况最便捷的方法是进行叶片营养诊断。

本试验研究表明，肥水膜一体化可以提高叶片叶绿素含量，增强光合作用的强度。李敏敏指出，覆膜能够显著增加新梢长度和叶片叶绿素含量[18]。

3.3 肥水膜一体化对苹果产量和内在品质的影响

水分和养分是渭北旱塬地区苹果生产的主要限制因子，也是一对协同因子。“肥水膜一体化”因在施肥后将施肥区域用地膜覆盖，形成中间低两侧高的集雨面，可把春季有限的降雨通过在地膜中间扎的小孔集中到施肥区域，形成施肥区域高温高湿的土壤环境，有利于肥水的高效吸收利用。因此该模式的果树长势强，叶大而厚，果大形正，产量及其品质等方面都显著提高。

3.4 肥水膜一体化经济效益分析及应用前景展望

本试验初步证明肥水膜一体化在增产、增效方面效果显著，肥水膜一体化较对照增产1.5 t·hm-2，按当地苹果市场价格6.4元·kg-1计算，可获得增收约9 600元·hm-2。虽然果园实施肥水膜一体化中前期工作量较大，但是它能缓解本地区水资源短缺问题，具有增产、增效优势，在果园中具有较为广阔的应用前景。

总之，“肥水膜一体化”技术具有方法简便、取材容易、投资少、见效快、节约用水等优点，适用于干旱缺水地区果园推广。

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Study on irrigation with fertilizer under plastic film in dryland apple orchard

AN Guiyang,FANG Yan,WANG Rongli
(School of Horticulture,Northwest Agriculture and Forestry University,Yangling Shaanxi 712100,China)

Apple(Shinano red)were used to study irrigation with fertilizer under plastic film on available nutrient of soil and apple growth,yield and internal quality.The results showed that compared to traditional fertilizer and water management mode,irrigation with fertilizer under plastic film improved obviously the leaf quality,hastened stem growth.Compared to the CK,young shoot growth were increased by 31.37%,single fruit mass were increased by 15.47%,yield per apple tree were increased by 24.64%,soluble solids content were increased by 20.18%.To analysis comprehensively,irrigation with fertilizer under plastic film as the moderate of pattern of water and fertilizer should be used in dryland.

dryland;apple;irrigation with fertilizer under plastic film

S661.1

A

1005-9369（2014）04-0051-04

2013-07-18

陕西省果业生产技术体系建设项目（2011KTZB02-02）

安贵阳（1964-），男，研究员，硕士，硕士生导师，研究方向为果树生理生态。E-mail:guiyangan@163.com

时间2014-4-21 13:20:55[URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140421.1321.002.html

安贵阳,房燕,王荣莉.旱地苹果园肥水膜一体化技术研究[J].东北农业大学学报,2014,45(4)∶51-54.

An Guiyang,Fang Yan,Wang Rongli.Study on irrigation with fertilizer under plastic film in dryland apple orchard[J].Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(4)∶51-54.(in Chinese with English abstract)